激光器行业与市场分析

来源:荣大集团    关键词:激光器, 光纤激光器,    发布时间:2019-08-14

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激光加工是利用高强度的激光束经光学系统聚焦后功率密度较高的特点,将加工工件置于激光束焦点附近,通过激光束与加工工件的相对运动来实现对加工工件的热加工。

本文将对激光加工行业进行简单介绍,并对产业链中游激光器的国内外发展现状进行着重分析,结合市场情况预测未来发展趋势。



激光加工行业概述

激光可以对材料(包括金属与非金属)进行表面处理、切割、焊接、打孔及微加工等。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、可远距离加工、可自动化加工等显著优点,目前已成为一种新型制造技术和手段,被誉为“永不磨损的万能加工工具”。


激光加工已广泛应用于电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、烟草、航空航天等行业,体现着一个国家的生产加工能力、装备水平和竞争能力,因此激光加工行业是当今各个国家最为关注和发展最为迅速的行业之一。


激光加工因激光束能量集中、稳定,特别适合于硬度大、熔点高等传统工艺方法较难加工的材料。按照不同的用途,激光加工可分为激光切割、激光焊接、激光打标和激光雕刻等几种。

 


我国激光加工行业发展格局

自我国1961年研制出第一台激光器以来,经过50多年的艰苦努力,我国激光技术研究获得重大突破,激光产业从无到有,成为我国科学技术应用领域中最活跃的产业之一。


目前,以中科院四大光机所及各部委所属研究机构和一批大学为代表,形成了我国激光器系统技术研究开发的重要力量,如华中科技大学、清华大学、北京工业大学等16个科研院所。在部分激光器研究开发的核心技术上,形成了5个国家级的激光技术研究中心,10多个研究机构。


在全国有21个省、市生产和销售激光产品,激光零部件配套企业逐渐齐全,各类具有特色的激光加工系统制造商纷纷成立。这些企业主要集中在湖北、北京、江苏、上海和深圳等经济发达省市,已基本形成以上述省市为主体的华中、环渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲四大激光产业群


这四个产业群侧重点不同,珠三角以中小功率激光加工机为主,长三角以大功率激光切割焊接设备为主,环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主,以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。这四大产业带中,以华中地区尤其是武汉最具代表性,中国“光谷”的称号便是有力的证明。武汉地区见证了中国激光加工产业从无到有、从弱到强的整个历程,可以说是中国激光产业发展的缩影。


激光加工行业产业链

至今,与激光加工相关的产品和技术服务已遍布全球,形成了丰富和庞大的激光加工产业。激光加工已经渗透到各行各业,形成了较为完备的产业链分布。激光加工产业链的上游主要包括光学材料和元器件,中游主要为各种激光器及其配套装置与设备,下游则以激光应用产品、激光制造装备、消费产品、仪器设备为主。

激光加工行业产业链如下图所示。

 

 

中国现已形成较为完整的激光产业链,产业链上游主要由光学材料生产商、光学器件生产商组成,福晶科技为国内晶体材料及激光元器件龙头,光库科技为国内隔离器、合束器等元器件的主要生产商。中游锐科激光、创鑫激光等企业已实现激光器的规模化生产,下游大族激光、华工激光为主要激光设备厂商,终端需求中消费电子、锂电池、新能源汽车等为主要方向。


其中激光器是激光设备最关键的零部件,同时也是技术壁垒最高的环节,激光器占激光设备成本的30%-50%,大功率激光器可达60%。从产业链角度看,下游设备集成企业营收规模最大,而激光器企业技术壁垒高、议价能力强,盈利能力最高。


全球激光加工行业激光器

应用现状

随着激光器技术的发展,市场应用领域不断扩宽,全球市场规模在近两年保持快速增长,2017年市场规模达到113.3亿美元。2017年激光器市场规模的增长驱动力主要来自于材料加工和通信领域的激光器需求持续释放。


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全球工业激光器应用现状

欧美等发达国家最先开始使用激光器,并在较长时间内占据较大的市场份额。受益于全球经济的持续复苏和国家战略的深入,全球制造业向发展中国家转移,亚太地区激光行业市场份额迅速增长。发展中国家在制造业升级过程中,逐步使用激光设备代替传统设备,对激光器的需求旺盛,系目前全球激光行业市场最主要的驱动力之一。


目前,欧洲、美国与中国依然是最主要的工业激光应用市场,土耳其、俄罗斯、印度以及部分东南亚和南美基础工业实力较好的国家,工业需求也在持续增长。


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全球工业激光器行业收入情况

近年来,全球工业激光器市场规模保持较快增长,全球工业激光器收入从2013年的24.87亿美元增加至2017年的43.14亿美元,年复合增长率为14.76%。2015年以来,工业激光器市场规模增速逐步加快,最近三年的市场规模增长率分别为8.93%、19.36%和26.10%。2013-2017年,全球工业激光器行业收入如下图所示:


国内激光加工设备及激光器

发展现状

中国激光产业市场起步较晚,但随着中国装备制造业的迅猛发展,近年来,中国激光产业获得了飞速的发展。中国是活跃的制造业市场及工业激光设备的主要市场,受宏观经济发展、制造业产业升级、国家政策支持等因素影响,中国工业激光产业成为受高度关注的产业之一,市场发展迅速。2015年,中国取代欧洲,首次成为激光器最大的消费市场,市场规模增长至28亿美元左右,约占全球市场规模的29%。


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中国工业激光设备行业市场需求旺盛

随着 “一带一路”战略的深入实施,制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长,中国激光产业也逐渐驶入高速发展期。受益于消费类电子、新能源、PCB电路板等加工设备的旺盛需求,在经过2016年增速放缓后,激光成套加工设备市场迎来全面爆发。


2017年全行业的市场销售收入增长率超过25%,几家龙头企业的收入增幅更是突破了40%。2017年工业、信息、商业、医学和科研领域的激光设备(含进口)市场销售总收入高达495亿元,较2016年同比增长了28.6个百分点。


中国作为全球最活跃的制造业市场,激光设备在工业加工和信息行业的销售收入仍占激光设备的大部分市场,2017年工业领域激光设备销售收入达到312.7亿元。信息领域激光设备紧随其后,销售收入达到105.6亿元。排在第三的是医学用激光设备,约28.8亿元。商业用和科研用激光设备分居第四位和第五位。具体如下图所示:


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中国工业激光器市场总体情况

面对日益增长的市场需求,激光器厂商纷纷加大研发和生产投入,自2015年起,中国成为全球激光器最大消费市场,中国制造业也进入激光器更新换代的高峰期。


通过数据显示可以发现,从16年开始,国内工业激光器市场增量已经超过整体激光器需求增量,即工业激光器是整体激光器需求增长的核心贡献者,2017年工业激光器增量达69亿元,远超行业整体水平,因此,工业激光器是市场角逐的焦点。


目前,光纤激光器因其高效、节能等特性,在切割、激光钻孔、增材制造等材料加工市场的地位依然较高。CO2激光器近两年在中国工业激光器的市场份额占比逐年下降,而半导体激光器销售虽然持续增长,但短期内仍难以撼动光纤激光器的主要地位。


我国激光加工行业发展趋势

新兴高新技术不断发展,锂电池、新能源汽车、智能手机、LED、PCB、5G等新兴产业的高精度加工需求拓展了激光设备的应用场景,激光器市场需求不断提高,激光设备、激光器尤其是光纤激光器的市场需求将高速增长。


把激光器与计算机数控技术、先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合,形成研制和生产加工中心,并把多种加工功能基于一台机床上,如国内生产的JHM-IGY-400/SOOB多功能激光加工机。整机由激光器、激光电源、光学系统、二/四轴联动工作台、CNC控制系统、CCD监控系统、制冷系统、光纤传输系统、He-Ne激光指示系统和密闭气室装置等组成,具有焊接、切割、打孔和简单标记等多种功能,己成为激光加工发展的一个重要趋势。


我国是一个制造大国,制造业尤其是机械制造是关乎国计民生的关键产业,随着激光技术的快速发展,激光加工技术在机械制造领域的应用越来越广泛,越来越重要,影响越来越大。激光测量、激光成形加工、焊接、切割、标记以及热处理等激光技术在先进制造业中的应用,必将引起机械制造业各个领域的全面改观。而激光的产生、传输和控制是激光技术发展的前提,只有制造出高功率、高光束质量的激光制造系统,并且把研究与实际加工相结合,我国的激光技术才能得以蓬勃发展。